Газовые конденсаты

Свойства нефтей

Природные газы

Природные газы состоят главным образом из легких алаканов: метана, этана, пропана, бутана - 80-98%, но содержат также H₂S, CO₂, N₂, H₂O, H₂, He, Ar. Газ может находиться в свободном виде или растворенным в нефти, воде, или льде. В газовых залежах обычное содержание метана 85-95% (сухой газ); в нефтяном (жирном) газе - 55-65% метана.

Свойства природных газов: 1) безводные; 2) способны неограниченно смешиваться с воздухом; 3) плотность (по воздуху) составляет 0,56-0,57, в метановых ПГГ - 0,81-0,94; 4) температура кипения: метан -161,6ºС; этан -88,6ºС; пропан -42,1ºС; бутан -0,5ºС.

Газогидраты – особый тип химических соединений, когда молекулы газа входят в состав кристаллической решетки льда. Гидраты метана – устойчивы при температуре 0-15ºС, давлении 1-100 атм. В 1 м³ льда может быть растворено до 300 м³ газа. Ресурсы газогидратов связаны с зонами многолетней мерзлоты и с залежами дна северных морей.

Нефть - маслянистая жидкость, от светло-желтого до темно-коричневого цвета; основные различия между нефтями - по плотности, по содержанию асфальтенов и смол, по содержанию серы и парафинов.

Плотность относительная - отношение ρ нефти при 20ºС к ρ воды при 4ºС - составляет: для нефти - 0,8-0,9, для смол - около 1,0, асфальтена - больше 1,0. Плотность нефти зависит и от преобладающего в ее составе класса углеводородов: ρ алканов < ρ цикланов < ρ аренов; а также от количества и вида неуглеводородных компонентов, от количества растворенного в нефти газа. Растворимость газов в недрах выше, чем на поверхности, поэтому плотность нефти в недрах - в пластовых условиях - меньше, чем у нефти добытой - на поверхности. Требуется пересчет при подсчете запасов (при объемном методе – коэффициент понижающий, меньше единицы).

Температура кипения нефти зависит от величины ее молекулярной массы. Крекинг нефти - фракционирование: до 190ºС - бензин - С_5-10; 190-260ºС - керосин - С_11-13; 260-360ºС - дизельное топливо - С_14-18; 360-530ºС - тяжелый газойль (С_19-25) и смазочные масла (С_25-40); более 530ºС - остаточные битумы - С_>40.

Вязкость - растет с усложнением структуры углеводородов, уменьшается при увеличении температуры и количества растворенного газа (поэтому вязкость нефти в пластовых условиях ниже, чем на поверхности).

Растворимость газов в нефти зависит от давления и температуры. В пластовых условиях на глубине 2-3 км (200-300 атм = 20-30 Мпа) в 1 м³ нефти может быть растворено от 100 до 300 м³ газа. При высоких температурах и давлении нефть может перейти в состояние газовой фазы, а при снижении давления (при сохранении той же температуры) - вновь сконцентрироваться в жидкость - газовый конденсат.

Условия существования газового конденсата - давление 150-600 атм (15-60 Мпа) - т.е. глубины 1,5-6 км, температура 60-140ºС. Количество такой конденсирующейся жидкости может составлять от 1 г до до 1-2 кг на 1 м³ газа. В химическом составе газового конденсата обычно преобладают алканы - легкие (0,7-0,84 г/см³) невязкие углеводороды.